具有用于高数据速率的像素对准的可见光通信系统技术方案

本公开提供了“具有用于高数据速率的像素对准的可见光通信系统”。一种可见光通信系统具有二维源阵列和图像传感器，所述图像传感器具有限定像素方向(在一些实施例中，其为卷帘快门方向)的像素网格。所述光的调制使所述源闪烁以限定对所述待传输的数据进行编码的一系列一维图案。所述图案在与所述像素方向正交地投射至所述成像器上的方向上延伸。在卷帘快门的情况下，所述图案与所述卷帘快门方向正交，这允许对图像帧的每一行的多个位进行编码。在其他情况下，所述正交方向获得可从所述图像传感器得到的最大分辨能力。

Visible light communication system with pixel alignment for high data rate

The present disclosure provides a \visible light communication system with pixel alignment for high data rate.\. A visible light communication system has a two-dimensional source array and an image sensor having a pixel grid defining a pixel direction, which in some embodiments is a roller shutter direction. The modulation of the light causes the source to flash to define a series of one-dimensional patterns encoding the data to be transmitted. The pattern extends in a direction orthogonal to the pixel direction projected onto the imager. In the case of a rolling shutter, the pattern is orthogonal to the rolling shutter direction, which allows multiple bits of each row of the image frame to be encoded. In other cases, the orthogonal direction obtains the maximum resolution that can be obtained from the image sensor.

【技术实现步骤摘要】
具有用于高数据速率的像素对准的可见光通信系统
本专利技术总体涉及发送数字数据的可见光通信(VLC)，并且更具体地涉及优化所产生的光图案与图像传感器的像素阵列的对准以增强并行数据传输能力。
技术介绍
基于可见光的通信(VLC)，也称为LiFi，是一种正在积极研究用于汽车应用和用于消费者电子应用的无线数据通信技术。数据传输涉及调制(即，闪烁)诸如发光二极管(LED)的光源以对数据进行编码，以及在诸如光电二极管或相机的光传感器处接收经调制的光以对数据进行解码。具有VLC接收器的车辆可以从固定源(例如，LED交通灯)或从移动源(例如，另一辆车上的LED信号灯)接收VLC信号。共享的数据可能与交通信息或控制、危险警告、导航辅助以及许多其他类型的数据有关。优选的图像传感器是“片上相机(cameraonachip)”，其包括二维像素阵列，所述二维像素阵列用于捕获以能够区分光源闪光的速率拍摄的连续图像帧。为了检测和跟踪VLC图像源，或者甚至同时检测和跟踪多个源，需要具有宽视野的相机。典型的VLC发射器使用单个LED或一致作用的LED的阵列。为了增大可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光通信系统，所述光通信系统包括：/n发射器，所述发射器调制光源阵列以对数据进行编码；/n接收器，所述接收器具有限定行和列的二维像素阵列，所述二维像素阵列对所述源成像以使用预定方向上的卷帘快门来接收所述数据；/n其中所述发射器和所述接收器在所述接收器检测到对所述源的调制之后交换性能特征；并且/n其中所述发射器进一步调制所述源以对在所述源的相邻子块中的所述数据的位进行编码，所述相邻子块按与由所述接收器进行接收的所述预定方向正交地延伸的一维图案对准。/n

【技术特征摘要】
20180509 US 15/975,0331.一种光通信系统，所述光通信系统包括：
发射器，所述发射器调制光源阵列以对数据进行编码；
接收器，所述接收器具有限定行和列的二维像素阵列，所述二维像素阵列对所述源成像以使用预定方向上的卷帘快门来接收所述数据；
其中所述发射器和所述接收器在所述接收器检测到对所述源的调制之后交换性能特征；并且
其中所述发射器进一步调制所述源以对在所述源的相邻子块中的所述数据的位进行编码，所述相邻子块按与由所述接收器进行接收的所述预定方向正交地延伸的一维图案对准。


2.如权利要求1所述的系统，其中所述光源阵列包括二维网格中的多个LED。


3.如权利要求1所述的系统，其中所述像素阵列包括CMOS图像传感器。


4.如权利要求1所述的系统，其中从所述接收器至所述发射器的性能特征由返回信道使用光通信发送。


5.如权利要求1所述的系统，其中从所述接收器至所述发射器的所述性能特征由返回信道使用RF通信发送。


6.如权利要求1所述的系统，其中性能特征选自包括以下项的组：光源的数目、光源的布置、接收器像素的数目、接收器像素的布置、所述接收器的像素行的标称曝光时间、由所述接收器检测的经调制光源组的子块的表观尺寸、所述发射器和所述接收器的相对取向、对所述预定卷帘快门方向的识别，以及所述发射器与所述接收器之间的相对移动。


7.如权利要求1所述的系统，其中所述子块中的至少一些子块包括多个相邻的光源，以编码所述数据的相应位。


8.如权利要求1所述的系统，其中所述发射器根据对所述预定卷帘快门方向的识别来调整...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·M·赫尔曼，格兰特·英斯基普，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US